花生抗黄曲霉大果种质的创制与鉴定

培育和种植抗黄曲霉品种是防控花生黄曲霉毒素污染最为经济有效的途径,而黄曲霉抗性与高产的矛盾一直是花生抗黄曲霉育种的障碍.本研究以抗黄曲霉花生种质J11与高产品种中花16为亲本构建的重组自交系群体(Recombined inbreed lines,RILs)为材料,进行黄曲霉侵染和产毒抗性鉴定,探讨抗性与高产(大果)性状...     

花生主要品种出仁率和百果重的生态稳定性分析

为了筛选高产稳产广适性的花生品种,连续2年对60份花生品种4个生态区种植的出仁率和百果重进行了考察分析。结果表明,不同品种间出仁率(SP)和百果重(HPW)以及不同年份不同地点间差异均极显著,不同环境中出仁率稳定性高的品种,其百果重相对较小。进一步分析表明,不同环境下花生百果重与出仁率之间均存在极显著负相关关系。通过2年4点共8个环境的重复鉴定,筛选得到出仁率稳定性较强且百果重相对较大的品种5份,分别是中花5号、中花16号、豫花7号、中花10号和皖花8号。结合SSR多样性分析结果,这5份稳定性强且高产的花生品种属于不同的类群,遗传差异相对较大。该结果为花生高产品种的应用提供了材料基础和理论依据。     

花生主要品质性状的QTL定位分析

本研究以远杂9102×徐州68-4杂交后代衍生的重组自交系(RIL)的188个家系为材料,连续3年种植后检测其含油量及脂肪酸含量。结果表明,该RIL群体的含油量及脂肪酸变异丰富,从中获得了含油量稳定高于高值亲本的后代材料1份,油酸含量稳定高于高值亲本的材料23份。RIL群体的含油量、油酸和亚油酸含量以及油酸/亚油酸比的广义遗传力分别为0.849、0.761、0.874和0.887,表明这些性状的变异主要受基因型控制。利用前期构建的SSR遗传连锁图,结合3年主要品质性状鉴定数据,共检测到82个相关QTL,分布在11个连锁群上,其中与含油量、油酸、亚油酸和油酸/亚油酸比(油亚比)相关的QTL分别为15、21、21和25个,贡献率大于10%的主效QTL有23个,2年能重复检测到QTL有8个,3年重复检测到的有4个。其中,本研究新鉴定出的主效QTL有7个,重复性好的有5个,尤其是LG2上区间GM2839-GNB159,3年均定位到与油酸和油亚比相关的QTL,2年定位到与亚油酸相关的QTL,贡献率为5.80%~28.14%,该区间只有1.63c M。这些QTL的获得对于花生品质性状改良中亲本选配、后代标记辅助选择以及QTL精细定位具有重要意义。     

花生抗锈病种质筛选及抗性QTL分析

锈病是影响花生产量和品质的主要真菌性病害。本研究以“中花10号× ICG 12625”构建的重组自交系群体（RIL）为材料,在武昌和阳逻两个环境中对其F₈群体进行锈病抗性鉴定,获得了8份抗锈病材料（QT0348、QT0368、QT0400、QT0402、QT0419、QT0458、QT0463和QT0485）。利用前期构建的遗传图谱进行QTL分析,检测到10个与锈病抗性相关的QTL,贡献率为4.54%~10.78%,分布于7条染色体上。其中,qBB06.1和qBB06.4为重复一致的QTL,贡献率为10.76%。根据侧翼标记在物理图谱进行比对,发现对应区段含有193个基因,其中178个基因被注释,功能注释基因中有1个NBS-R基因。本研究结果为花生抗锈病的遗传改良奠定了基础。     

基于HPLC-RID的花生籽仁可溶性糖含量检测方法的建立

食用型花生是我国乃至世界范围内花生育种的重要方向之一,但是花生遗传改良中缺乏与食用品质相关的可溶性糖含量的快速检测方法,限制了食用花生育种进展。本研究建立了80%乙醇和水浴快速提取花生籽仁可溶性糖的方法,该提取方法与国标法相比,简化了样品前期处理步骤,加快了提取进度。通过准确性和重复性试验对该方法的验证表明,该方法的重复性较好,而且准确有效。以20份花生品种为材料,利用高效液相-示差折光法对该方法提取的样品和国标法提取的样品进行检测发现,成熟花生籽仁中的可溶性糖主要是蔗糖,葡萄糖和果糖很少,2种方法测定的结果差异不显著。利用本研究建立的方法检测20份花生品种的结果显示,蔗糖含量最低为16.19 mg g^-1,最高为83.81 mg g^-1,平均为30.41 mg g^-1。利用国标法检测的结果显示,蔗糖含量最低为15.60 mg g^-1,最高为81.38 mg g^-1,平均为30.20 mg g^-1。这些检测结果,一方面进一步验证了所建立方法的实用性,另一方面也表明这些花生品种中的蔗糖含量差异较大。     

花生籽仁大小相关性状QTL定位

花生籽仁大小相关性状是决定花生产量的直接因素。为发掘与花生籽仁大小相关的QTL,本研究以中花16×J11构建的RIL群体为材料,得到了一张包含289个SSR标记、21个连锁群、覆盖长度为947.3cM的遗传连锁图谱。连续2年对籽仁大小相关性状鉴定表明,各性状在群体中变异广泛,呈典型正态分布,且大部分性状间显著相关。结合本研究构建的遗传图谱,利用WinCart2.5进行QTL定位分析,2年共检测到66个QTL,贡献率为3.23%～33.01%。与籽仁长(SL)、籽仁宽(SW)、籽仁长宽比(LWR)和百仁重(HSW)相关的QTL分别有18、16、18和14个。在这些QTL中,A05染色体上的区间A05A1500-A05A1530同时存在控制籽仁长(qSLA05.1和qSLA05.2)和百仁重的相关的QTL(qHSWA05.1);B06染色体上的区间A06B135-A06B113同时存在控制籽仁宽(qSWB06.2和qSWB06.4)和百仁重相关的QTL (qHSWB06.4),这些稳定存在的主效QTL将为花生产量相关性状的精细定位和分子育种奠定基础。     

花生出仁率和株高的QTL定位分析

花生出仁率、株高等性状都对产量有重要影响, 鉴定出仁率和株高相关的主效QTL, 分析QTL的加性、上位性及其与环境的互作效应以及出仁率与株高之间的遗传关系, 有助于加快花生分子育种研究进程。本研究以远杂9102×徐州68-4构建的RIL群体为材料, 在4个环境中调查出仁率和株高等表型性状, 相关性分析结果表明, 4个环境中, 出仁率与株高均存在极显著负相关。利用前期构建的高密度遗传图谱, 通过QTLNetwork 2.0软件对出仁率和株高进行QTL定位分析, 检测到13个具加性效应的出仁率QTL, 8个具加性效应的株高QTL, 其中, 2个与出仁率相关的主效QTL (qSPA05.2和qSPA09.1)和1个与株高相关的主效QTL (qPHA09.1)至少能在3个环境下被重复检测到。还检测到11对上位性QTL, 包括出仁率6对和株高5对, 与环境之间均存在互作效应。比较QTL在连锁群上的位置发现, 在A09染色体Ad91I24-AGGS2492区间同时检测到稳定的出仁率主效QTL (qSPA09.1)和株高主效QTL (qPHA09.1)。通过条件QTL排除该位点株高的效应后, 出仁率加性效应贡献率从14.37%下降到5.50%, 表明qSPA09.1和qPHA09.1为同一位点, 同时控制株高和出仁率。     

不同花生品种白藜芦醇含量鉴定评价

本研究选取59份花生品种,连续2年在武汉、石家庄、濮阳和周口4个地点共8个环境种植,成熟收获后检测花生籽仁白藜芦醇含量。结果表明,供试花生品种白藜芦醇含量在品种间、环境间均存在极显著差异。武汉环境下所有材料两年白藜芦醇含量均值相对较高。综合分析2年4点种植的检测结果,筛选出多个环境下白藜芦醇含量表现较高且稳定的材料2份（冀花2号和冀花13号）。结合前期对这些品种的含油量和脂肪酸检测结果的相关性分析表明,花生籽仁白藜芦醇含量与含油量和8种主要脂肪酸含量均不存在显著相关性。本结果为培育高白藜芦醇兼具高油和优良脂肪酸组成的花生品种提供了理论基础。     

花生品种主要脂肪酸含量在不同生态区的稳定性

花生是主要的油料作物,脂肪酸组成受环境等的影响而不稳定。本研究选取60份黄淮及长江流域产区主推的花生品种,连续2年在湖北武汉、河北石家庄、河南濮阳和河南周口4个环境下种植,利用GB/T5510-2011法检测种子脂肪酸含量。结果表明,高油酸花生品种油酸含量比普通油酸品种稳定,普通油酸品种棕榈酸和亚油酸含量比高油酸品种稳定;武汉种植环境有利于花生油酸含量的提高,2年60份品种的平均油酸含量均最高,分别为52.93%和52.64%;高油酸花生品种除油酸含量显著提高外,花生烯酸含量也提高了54.1%;而棕榈酸和亚油酸含量分别降低了45.20%和90.44%。结合前期SSR研究结果,本研究涉及的6份高油酸品种属于不同的类群(G1、G2c和G2e),其遗传背景差异较大。本研究结果为花生品种的合理布局和进一步的遗传改良提供了理论依据。     

一个花生EMS突变体的鉴定及其生长习性的遗传分析

生长习性是影响花生种植密度的重要因子,与株型育种及产量高度相关。花生突变体A38来自匍匐型高油酸品种Sun Oleic97R的EMS诱变,其株型直立,且高抗花生晚斑病。本研究以该突变体A38与其野生型Sun Oleic97R杂交构建的F_1、F_2群体为材料,开展了A38的表型鉴定及其生长习性的遗传分析。与匍匐型的Sun Oleic 97R相比,突变体A38的生长习性为直立型,所有F_1植株表现半匍匐表型,F_2分离群体中直立、半匍匐和匍匐的分离比例比符合1∶2∶1。表明A38的直立突变表型受单隐性核基因控制,匍匐对直立为不完全显性。研究结果将为下一步控制花生生长习性基因的克隆、株型的分子设计育种改良奠定基础。